特許 7366932 缶およびボトル製造循環システムのための装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-13

(45)【発行日】2023-10-23

(54)【発明の名称】缶およびボトル製造循環システムのための装置および方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 51/26 20060101AFI20231016BHJP

   B65G 47/86 20060101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

B21D51/26 J

B65G47/86 B

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020561006

(86)(22)【出願日】2019-05-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-09-02

(86)【国際出願番号】 US2019030464

(87)【国際公開番号】W WO2019213438

(87)【国際公開日】2019-11-07

【審査請求日】2022-04-28

(31)【優先権主張番号】62/665,810

(32)【優先日】2018-05-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/400,555

(32)【優先日】2019-05-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514117427

【氏名又は名称】ベルヴァック・プロダクション・マシーナリー・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＬＶＡＣ ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ランディ・イー・ヨーダー

(72)【発明者】

【氏名】パトリック・ヤービー

【審査官】堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３２７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－２２３６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００１４２８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１７－５０７７８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ６５Ｇ ４７／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を形成または処理するために使用される再循環システムを介して物品を移送するための装置であって、前記装置は、
物品と接触するよう構成された上部であって、前記上部は、第１の略中央開口部内に配置された駆動ナットを有し、前記上部は、複数の開口部をさらに含む、上部と、
第２の略中央開口部を有するハブ部分であって、前記ハブ部分は、前記ハブ部分から延在する複数の排出ピンをさらに含み、前記複数の排出ピンは、前記上部の前記複数の開口部のそれぞれ１つを通り延在するよう構成されて、前記ハブ部分が前記上部に摺動可能に結合される、ハブ部分と、
前記ハブ部分に回転可能に結合された外輪であって、前記外輪は、第１の複数のプロングおよび第２の複数のプロングを有し、前記第１および第２の複数のプロングは、半径方向外向きに延在し、前記第１の複数のプロングおよび前記第２の複数のプロングは、略反対方向にオフセットされ、前記外輪は、半径方向内向きに突出し、第３の略中央開口部内に配置されたポストをさらに含む、外輪と、
前記第１、第２、および第３の略中央開口部を通り延在する駆動ネジであって、前記駆動ネジは、ヘッドおよび略反対側のネジ付き端部を有し、前記ヘッドは、前記ポストに係合するよう構成され、かつ前記ネジ付き端部は、前記駆動ナットに係合するよう構成された、駆動ネジと、
を備える装置。

【請求項2】

前記上部および前記ハブ部分の間に配置された弾性装置をさらに備える、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記物品が磁気材料からなり、前記上部が前記物品を固定するために１または複数の磁石を含む、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記ハブ部分がグリッパー装置をコンベヤに取り付けるための１または複数の取付機構をさらに含む、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記ハブ部分が、略リング状部分およびそこから延在する略弧状部分を有する延長部を含み、前記延長部の外壁が前記外輪の内面に隣接する、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記ポストの上面が前記リング状部分の底部に隣接し、前記ポストの第１の側が、前記外輪が第１の方向に回転する場合に前記弧状部分の第１の端部に隣接するよう構成され、前記ポストの第２の対向側が、前記外輪が第２の方向に回転する場合に前記弧状部分の第２の対向端部に隣接するように構成されている、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記上部および前記ハブ部分が略円形であり、前記上部の外径が前記ハブ部分の内径より小さい、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記ハブ部分が、前記外輪を前記ハブ部分に軸方向に固定する可撓性の保持タブをさらに含む、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記上部が接触面の周囲から軸方向に延在するリムをさらに含む、請求項１に記載の装置。

【請求項10】

前記ハブ部分が、前記ハブ部分の上面の周囲から軸方向に延在する壁をさらに含む、請求項１に記載の装置。

【請求項11】

前記上部は、各物品の周囲で開閉するよう構成された複数の作動フィンガーをさらに含む、請求項１に記載の装置。

【請求項12】

前記作動フィンガーは、前記上部に結合され、各前記作動フィンガーの底部は、前記ハブ部分に形成されたそれぞれのハブ開口部内へ延在し、各前記作動フィンガーの上部は、略反対方向へ前記上部から離れるように延在し、前記ハブ開口部の底部は、前記ハブ開口部の上部よりも前記ハブ部分の中心近くに配置されている、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

処理される複数の物品を移送するための再循環システムであって、前記システムは、
プロセスラインを形成するように協調して配置された複数のラインスターホイールであって、各前記複数のラインスターホイールは、複数のスターホイールポケットを含む、複数のラインスターホイールと、
再循環ラインと、
を備え、前記再循環ラインとは、
コンベヤと、
前記コンベヤに結合された複数のグリッパー装置であって、前記複数のグリッパー装置は、前記複数の物品を前記再循環ラインに沿って固定および移送するよう構成され、各前記複数のグリッパー装置は、物品接触面を有する上部と、接触面を通る複数の開口部とを含み、各前記複数のグリッパー装置は、前記複数の開口部のそれぞれ１つを通り延在するよう構成された複数の排出ピンをさらに含み、各前記複数のグリッパー装置は、略半径方向外向きに延在する第１の複数のプロングおよび第２の複数のプロングを有する外輪をさらに含み、前記第１および第２の複数のプロングは、略反対方向にオフセットされ、前記外輪は、前記上部に対して回転可能である、複数のグリッパー装置と、
前記再循環ラインに沿った第１の位置に配置された第１のアクチュエータであって、前記第１のアクチュエータは、前記第１の複数のプロングと係合するように構成された第１の複数の歯を有して、前記複数の排出ピンが前記複数の開口部から延在するように前記外輪を第１の方向に回転させる、第１のアクチュエータと、
前記再循環ラインに沿って第２の位置に配置された第２のアクチュエータであって、前記第２のアクチュエータは、前記第２の複数のプロングと係合するよう構成された第２の複数の歯を有して、前記複数の排出ピンが前記複数の開口部から引っ込むように前記外輪を第２の方向に回転させる、第２のアクチュエータと、
を含む、システム。

【請求項14】

前記グリッパー装置が前記上部および前記外輪の間に配置されたハブ部分をさらに備え、前記複数の排出ピンが前記ハブ部分に配置されている、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記上部は、前記ハブ部分に対して軸方向に移動可能であり、かつ略半径方向に固定され、前記外輪は、前記ハブ部分に対して略軸方向に固定され、かつ回転可能である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記グリッパー装置が第１の端部およびネジ山を有する第２の端部を有する駆動ネジをさらに含み、前記上部は、略中央開口部内に配置された駆動ナットをさらに含み、前記駆動ネジの前記第１の端部は、前記外輪に結合され、前記駆動ネジの前記第２の端部は、前記駆動ナットに係合される、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記上部は、各物品の周囲で開閉するよう構成された複数の作動フィンガーをさらに含み、前記作動フィンガーは、前記上部にヒンジ結合され、各前記作動フィンガーの底部は、前記ハブ部分に形成されたそれぞれのハブ開口部内へ延在し、各前記作動フィンガーの上部は、前記上部から離れるように略反対方向に延在し、前記ハブ開口部の底部は、前記ハブ開口部の上部よりも前記ハブ部分の中心近くに配置されている、請求項１４に記載のシステム。

【請求項18】

プロセスラインを形成するように協調して配置された複数のラインスターホイールをさらに備え、各前記複数のラインスターホイールが複数のスターホイールポケットを含む、請求項１３に記載のシステム。

【請求項19】

１または複数の前記ラインスターホイールの回転を駆動および同期するよう構成されたサーボモータをさらに備える、請求項１３に記載のシステム。

【請求項20】

物品を変化させる方法であって、
変化させる物品を複数のラインスターホイールに提供するステップであって、各前記複数のラインスターホイールは、複数のスターホイールポケットを含む、ステップと、
第１パス物品を形成するために、少なくとも１つの前記ラインスターホイールを用いて前記物品を変化させるステップと、
前記第１パス物品を再循環ラインのコンベヤに結合されたグリッパー装置に移送するステップであって、前記グリッパー装置は、伸長位置にあり、前記グリッパー装置は、物品接触面および接触面を通る複数の開口部を有する上部を含み、前記グリッパー装置は、前記複数の開口部のそれぞれ１つを通り延在するよう構成された複数の排出ピンをさらに含み、前記グリッパー装置は、略半径方向外向きに延在する第１の複数のプロングおよび第２の複数のプロングを有する外輪をさらに含み、前記第１および第２の複数のプロングは、略反対方向にオフセットされ、前記外輪は、前記上部に対して回転可能である、ステップと、
前記再循環ラインの経路に沿った第１のアクチュエータと接触するように前記再循環ラインに沿って前記グリッパー装置を動かすステップであって、前記外輪の各前記第１の複数のプロングが前記第１のアクチュエータの複数の歯のそれぞれ１つと係合する、ステップと、
前記第１のアクチュエータの前記複数の歯が前記グリッパー装置の前記第１の複数のプロングのそれぞれ１つと係合することに応じて、複数の排出ピンが前記グリッパー装置の前記接触面を通り延在するように、前記外輪を第１の方向に回転させるステップであって、前記排出ピンが前記第１パス物品の閉鎖底面を前記接触面から離れるように押して、前記物品が前記グリッパー装置から解放される、ステップと、
前記再循環ラインの経路に沿った第２のアクチュエータと接触するように前記再循環ラインに沿って前記グリッパー装置をさらに動かすステップであって、前記グリッパー装置の各前記第２の複数のプロングが前記第２のアクチュエータの複数の歯のそれぞれ１つと係合する、ステップと、
前記第２のアクチュエータの前記複数の歯が前記第２の複数のプロングのそれぞれ１つに係合することに応じて、前記外輪を第２の方向に回転させるステップであって、複数の排出ピンが前記グリッパー装置の前記接触面を通り引っ込められて、前記グリッパー装置が第２の物品を受け入れるように構成された伸長位置になる、ステップと、
を備える、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願への相互参照
本出願は、２０１８年５月２日出願の米国仮特許出願第６２／６６５８１０号及び米国特許出願第２０１９年５月１日号の優先権を主張し、これらの出願、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

技術分野
本開示は、飲料容器などの製品に関し、特に、製造中に容器を再循環させるための装置および方法に関する。

【背景技術】

【0003】

ボトルおよび缶製造用の従来の機械配置は、通常、線形であり、一般に機械ラインと呼ばれる。つまり、すべての加工機および／または成形機を備えた機械ラインは、単一のラインで延びている。製品は、製造の望ましい段階を達成するために一度だけ機械ラインを通過する。このような「シングルパス」配置は、倉庫、工場、またはその他の場所で大量のスペースを占める可能性がある。建物はそのような複雑で長い機械の配置を収容するのに十分な大きさまたは長さではないことがある。たとえば、ボトルまたは缶の作業では、ネッキング、カーリング、拡張、トリミングなど、さまざまなタイプのプロセスをボトルまたは缶で実行する必要がある。各タイプのプロセスは、プロセス全体を十分に実行するために複数の機械を必要とする場合もある。たとえば、ネッキング作業では、特定の長さまたはサイズのボトルまたは缶を適切にネッキングするために、複数の機械で複数の動作が必要になる場合がある。従来のシングルパス構成の欠点は、目的の機能を実行するために機械ラインに複製または追加の機械を含める必要がある場合があり、これらの機械のコストと専有面積の両方が増加することである。

【0004】

機械の配置は、缶やボトルの一回の再循環を行うことが開発されている。このような配置では、缶またはボトルが機械ラインを１回通過した後、下流のポイントから排出し、缶またはボトルを上流のポイントに移送して機械に再装填し、機械ラインを２回通過する。つまり、再循環ループ内の機械ラインの各加工機または成形機は、製造の２つの異なる段階で缶またはボトルを受け入れる。機械ラインの１回目の通過では、各機械は、缶またはボトルに対して第１の作業を実行する。これらの作業により、製造の一段階で缶またはボトルが作成される。これらの缶またはボトルは、機械ラインを２回通過するために再循環される。２回目の通過では、各機械が缶またはボトルに対して２回目の作業を実行し、所望の製造段階の缶またはボトルが作成される。缶またはボトルは、その後の下流のシングルパス機械作業に渡され、機械ラインから排出されてさらに処理される。これらの機械配置は、シングルパスの対応物と比較して、ラインスターホイールの数が半分で、必要なプロセスステージの数を同じにする。これにより、一般的に専有面積が小さい一般的に低コストの機械が得られるが、機械のスループットが犠牲になる。このような２パスシステムでは、再循環ループによって受け取られる缶またはボトルは常に製造の同じ段階にある。

【0005】

このような２パスシステムは、単一段階容器のみが関与していることでポケット相関を必要としないので、非同期である。このようなシステムの非同期性により、缶やボトルが再循環のために間違った位置に配置される可能性があるため、複数の再循環の実行が妨げられる。このような不適切な配置は、衝突、詰まり、システムの下流に配送される不均一な製品、それらの組み合わせなどを引き起こす。

【0006】

２パス再循環は、典型的には、スターホイール（例えば、ネッカー）から容器を取り出すための真空ベルト技術を採用しながら、典型的にはネッカーに容器を再導入するために、従来の重力送り込みトラック技術を採用する。取り出しと再導入の間の輸送には、ランダムな蓄積輸送が使用されている。３パスを超えるマルチパス再循環ループを実装するには、再循環ループ全体で個別ポケット相関を維持する必要がある。輸送中のランダムな蓄積は、必要なポケット相関を提供しない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このように、個別の容器輸送システムの開発は、新たな容器処理機器およびハードウェアの必要性を提示する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示のいくつかの態様によれば、物品を形成または処理するために使用される再循環システムを介して物品を移送するための装置が開示されている。装置は、物品に接触するように構成された上部を含む。上部は、第１の略中央開口部内に配置された駆動ナットを有する。上部はさらに、複数の開口部を含む。装置は、第２の略中央開口部を有するハブ部分をさらに含む。ハブ部分は、そこから延びる複数の排出ピンをさらに含む。複数の排出ピンは、ハブ部分が上部にスライド可能に結合されるように、上部の複数の開口部のそれぞれ１つを通って延びるように構成される。この装置は、ハブ部分に回転可能に結合された外輪をさらに含む。外輪は、第１の複数のプロングと第２の複数のプロングとを有する。第１および第２の複数のプロングは、半径方向外側に延在し、略反対方向にオフセットされている。外輪はさらに、半径方向内側に突出し、第３の略中央開口部内に配置されたポストを含む。装置はさらに、第１、第２、および第３の開口部を通って延びる駆動ネジを含む。駆動ネジは、ヘッドと略反対側のネジ端部を有する。ヘッドは、ポストにかみ合うように構成され、ネジ端部は駆動ナットにかみ合うように構成されている。

【0009】

本開示のさらなる態様によれば、処理されている複数の物品を移送するための再循環システムが開示される。システムは、プロセスラインを形成するために協調して配置された複数のラインスターホイールを含む。複数のラインスターホイールのそれぞれは、その上に複数のスターホイールポケットを含む。このシステムは、コンベヤと、コンベヤに結合された複数のグリッパー装置とを含む再循環ラインをさらに含む。複数のグリッパー装置は、再循環ラインに沿って複数の物品を固定および移送するように構成される。複数のグリッパー装置のそれぞれは、物品接触面とそれを通る複数の開口部とを有する上部を含む。複数のグリッパー装置のそれぞれは、複数の開口部のそれぞれ１つを通って延びるように構成された複数の排出ピンをさらに含む。複数のグリッパー装置のそれぞれは、第１の複数のプロングと、そこから略半径方向外向きに延在し、略反対方向にオフセットされた第２の複数のプロングとを有する外輪をさらに含む。外輪は上部に対して回転可能である。再循環ラインは、再循環ラインに沿った第１の位置に配置された第１のアクチュエータをさらに含む。第１のアクチュエータは、第１の複数の歯を有するように構成され、第１の複数のプロングと係合して、複数の排出ピンが複数の開口部から延びるように外輪を第１の方向に回転させる。再循環ラインは、再循環ラインに沿った第２の位置に配置された第２のアクチュエータをさらに含む。第２のアクチュエータは、第２の複数の歯を有するように構成され、第２の複数のプロングと係合して、複数の排出ピンが複数の開口部から収縮するように外輪を第２の方向に回転させる。

【0010】

本開示のさらに別の態様によれば、物品を改変する方法が開示されている。この方法は、変化される物品を複数のラインスターホイールに提供するステップを含む。複数のラインスターホイールのそれぞれは、その上に複数のスターホイールポケットを含む。この方法はさらに、少なくとも１つのラインスターホイールを使用して物品を変化させて、第１パス物品を形成するステップを含む。この方法は、再循環ラインのコンベヤに結合されたグリッパー装置に第１パス物品を移送するステップをさらに含み、グリッパー装置は、伸長位置にある。グリッパー装置は、物品接触面とそれを通る複数の開口部とを有する上部を含む。グリッパー装置は、複数の開口のそれぞれ１つを通って延びるように構成された複数の排出ピンをさらに含む。グリッパー装置は、第１の複数のプロングと、そこから略半径方向外向きに延びる第２の複数のプロングとを有する外輪をさらに含む。第１および第２の複数のプロングは、概して反対方向にオフセットされている。外輪は、上部に対して回転可能である。この方法は、グリッパー装置を再循環ラインに沿って動かして、再循環ラインの経路に沿って第１のアクチュエータに接触させるステップをさらに含む。外輪の第１の複数のプロングのそれぞれは、第１のアクチュエータの複数の歯のそれぞれ１つと係合する。この方法は、第１のアクチュエータの複数の歯がグリッパー装置の第１の複数のプロングのそれぞれに係合することに応答して、複数の排出ピンがグリッパー装置の接触面を通って延びるように外輪を第１の方向に回転させるステップをさらに含む。排出ピンは、第１パス物品の閉じた底面を接触面から押しのけて、物品がグリッパー装置から解放されるようにする。この方法は、グリッパー装置を再循環ラインに沿ってさらに動かして、再循環ラインの経路に沿って第２のアクチュエータに接触させるステップをさらに含む。グリッパー装置の第２の複数のプロングのそれぞれは、第２のアクチュエータの複数の歯のそれぞれ１つと係合する。この方法は、第２のアクチュエータの複数の歯が第２の複数のプロングのそれぞれに係合することに応答して、グリッパー装置が第２の物品を受け入れるように構成された伸長位置にあるように複数の排出ピンがグリッパー装置の接触面を通って収縮するように、外輪を第２の方向に回転させるステップをさらに含む。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1a】一実施形態による、容器の複数のパスを実行するための再循環ラインを有する例示的なシステムの概略図を示す。

【図1b】サーボモータを利用する再循環ラインの一部を示す。

【図2】図１ａの例示的なシステムの一部からのラインスターホイールの概略図を示す。

【図3a】図１の例示的なシステム内のラインスターホイールと再循環ラインとの間のインターフェースの拡大図を示す。

【図3b】図１の例示的なシステム内のラインスターホイールと再循環ラインとの間のインターフェースの別の拡大図を示している。

【図4a】本開示の一実施形態によるグリッパー装置の上面図である。

【図4b】伸長位置における図４ａのグリッパー装置の側面図である。

【図4c】伸長位置における図４ａおよび図４ｂのグリッパー装置の斜視上面図である。

【図4d】収縮位置における図４ａ～図４ｃのグリッパー装置の断面側面図である。

【図4e】収縮位置における図４ａ～図４ｄのグリッパー装置の底面図である。

【図4f】伸長位置における図４ａ～図４ｅのグリッパー装置の断面側面図である。

【図4g】伸長位置における図４ａ～図４ｆのグリッパー装置の底面図である。

【図4h】図４ａ～図４ｇのグリッパー装置の分解図である。

【図5】一実施形態によるグリッパー装置の上部の分解図である。

【図6】一実施形態による、排出点での再循環線の一部の斜視上面図である。

【図7a】一実施形態によるグリッパー装置の格納を示す。

【図7b】一実施形態によるグリッパー装置の格納を示す。

【図7c】一実施形態によるグリッパー装置の格納を示す。

【図8a】一実施形態によるグリッパー装置の伸長を示す。

【図8b】一実施形態によるグリッパー装置の伸長を示す。

【図8c】一実施形態によるグリッパー装置の伸長を示す。

【図8d】一実施形態によるグリッパー装置の伸長を示す。

【図9a】一実施形態による、「追跡」タイプ移送の移送ゾーンを示す。

【図9b】一実施形態による、「引き抜き」タイプ移送の移送ゾーンを示す。

【図10a】は、一実施形態によるグリッパー装置の斜視図を示している。

【図10b】図１０ａのグリッパー装置の正面図を示す。

【図10c】図１０ａおよび図１０ｂのグリッパー装置の側面図を示す。

【図10d】カムアセンブリで使用される図１０ａ～図１０ｃのグリッパー装置の側面図を示す。

【図11a】別の実施形態によるグリッパー装置の斜視図を示す。

【図11b】図１１ａのグリッパー装置の正面図を示す。

【図11c】図１１ａおよび図１１ｂのグリッパー装置の側面図を示す。

【図12a】別の実施形態によるグリッパー装置の斜視図を示す。

【図12b】図１２ａのグリッパー装置の正面図を示す。

【図12c】図１２ａおよび図１２ｂのグリッパー装置の側面図を示す。

【図12d】カムアセンブリで使用される図１２ａ～図１２ｃのグリッパー装置の側面図を示す。

【図13a】別の実施形態による、収縮位置にあるグリッパー装置の断面側面図を示す。

【図13b】収縮位置における図１３ａのグリッパー装置の断面斜視図を示す。

【図13c】伸長位置における図１３ａおよび図１３ｂのグリッパー装置の断面側面図を示す。

【図13d】伸長位置における図１３ａ～図１３ｃのグリッパー装置の断面斜視図を示す。

【図14a】別の実施形態によるグリッパー装置の斜視図を示す。

【図14b】図１４ａのグリッパー装置の正面図を示す。

【図14c】図１４ａおよび図１４ｂのグリッパー装置の側面図を示す。

【図15】別の実施形態による、チェーン上に配置された複数のグリッパー装置の斜視図を示す。

【図16a】さらに別の実施形態による、チェーン上に配置された複数のグリッパー装置の斜視図を示す。

【図16b】カムアセンブリで使用される図１６ａのグリッパー装置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明は、特定の実施形態が、図面に例として示されており、本明細書で詳細に説明されているが、様々な修正および代替形態が可能である。ただし、本発明を開示された特定の形式に限定することを意図するものではなく、逆に、本発明の精神および範囲に含まれるすべての修正、同等物、および代替物を網羅することを意図することを理解されたい。

【0013】

本発明の態様は、単一の再循環ラインを使用して製造の種々の段階で物品を再循環させるという課題に対するものである。特に、再循環ラインは、複数のポケットを含み、各ポケットは、特定の異なる製造段階で物品を受け入れるように構成される。再循環ラインは、マルチパスプロセスを通じて物品を固定および移送するために、再循環ラインに沿って配置された複数のグリッパー装置をさらに含む。再循環ラインは、機械ラインと同期しているため、受け取った各物品は、機械ラインを再循環するときに正しいポケットに運ばれる。有利なことに、これにより、より少ないラインスターホイールで容器の製造が可能になり、シングルパスまたは２パス機械よりも専有面積が小さく、一般的に低コストの機械が得られる。

【0014】

図１～図３は、物品１１０を形成するためのシステム１００を示す。物品１１０は、缶、任意の適切な食品または飲料の容器、広口瓶、ボトル、または任意の他の適切な製造品であり得る。物品は、金属、金属合金、ポリマー、その他の適切な材料、またはそれらの組み合わせで形成することができる。各物品１１０は、閉鎖端の反対側に開放端を有し、開放端と閉鎖端とを橋渡しする少なくとも１つの側壁を有する。上部、蓋、または他のクロージャーは、システム１００による作業中または後の段階で物品１１０に追加され得る。

【0015】

図１を参照すると、システム１００は、送込みスターホイール１０２、複数のラインスターホイール１０４、再循環ライン１０６、および送出スターホイール１０８を含む。送込みスターホイール１０２は、形成される物品１１０を受け取り、一定の間隔で物品１１０をラインスターホイール１０４に供給する。図示の例では、送込みスターホイール１０２は、半回転あたり１つの物品１１０の速度で物品１１０をラインスターホイール１０４に供給する。

【0016】

ラインスターホイール１０４は、プロセスラインを形成するように協働して配置される。各ラインスターホイール１０４は、その上に複数のスターホイールポケット１４０を含む。図示の例では、各ラインスターホイール１０４は、その周囲に略一定の間隔で配置された１０個のスターホイールポケット１４０を含む。各スターホイールポケット１４０は、それぞれの所定の製造段階で物品１１０を受け入れるように構成される。

【0017】

図１～図３の再循環ライン１０６は、ヘッドプーリー１６２、テールプーリー１６４、コンベヤ１６６、および巻取機構１６８を含む。コンベヤ１６６は、ヘッドプーリー１６２とテールプーリー１６４との間を走る。コンベヤ１６６は、作業側１６６ａと戻り側１６６ｂを有する。コンベヤ１６６の作業側１６６ａは、テールプーリー１６４からヘッドプーリー１６２まで、矢印Ｂによって示される方向に移動する。コンベヤ１６６の戻り側１６６ｂは、ヘッドプーリー１６２からテールプーリー１６４まで、矢印Ａで示される方向に移動する。コンベヤ１６６は、チェーン、ベルト、卓上チェーン、ローラーチェーンなどのように、物品を第１の場所から第２の場所に移動させるのに適した任意の機構であり得る。

【0018】

コンベア１６６は、その上に配置された複数のラインポケットセット１７０を含む。複数のラインポケットセット１７０のそれぞれは、複数の個別のラインポケット１７２ａ～ｄを含む。各ラインポケット１７２ａ～ｄは、製造の所定の段階で、下流のラインスターホイール１０４ｄから物品１１０を受け取り、受け取った物品１１０を上流のラインスターホイール１０４ｕに移送するように構成される。コンベヤ１６６が例えば卓上チェーンを使用する実施形態では、ラインポケット１７２ａ～ｄは、卓上チェーン上の指定された位置とすることができる。卓上チェーンは、コンベヤ１６６に対する物品の動きを阻止するのを助けるために、突起、延長部、ラグ、リップなどの突起を含むことができる。

【0019】

図示の実施形態では、送出スターホイール１０８を介してシステム１００から下流に渡される前に、各物品１１０は、５回ラインスターホイール１０４を通過する。つまり、各物品は、４回循環される。これを達成するために、各ラインポケットセット１７０は、第１のラインポケット１７２ａ、第２のラインポケット１７２ｂ、第３のラインポケット１７２ｃ、および第４のラインポケット１７２ｄを含む。

【0020】

コンベア１６６は、ヘッドプーリー１６２および／またはテールプーリー１６４によって駆動される。物品１１０が詰まることなく、コンベヤ１６６とスターホイール１０４との間を通過することができるように、ヘッドプーリー１６２および／またはテールプーリー１６４の回転速度は、ラインポケット１７２ａ～ｄのそれぞれを、上流および下流のスターホイール１０４ｕ、ｄのスターホイールポケット１４０のそれぞれ１つと適切に時間を合わせるように選択される。少なくとも１つの同期機構（図示せず）を使用して、ヘッドプーリー１６２の回転は、上流ラインスターホイール１０４ｕの回転と同期され、テールプーリー１６４の回転は、下流スターホイール１０４ｄの回転と同期される。機械ラインの各スターホイールは同期して回転するため、ヘッドプーリー１６２とテールプーリー１６４の回転も同期する。

【0021】

同期機構は、上流スターホイール１０４ｕとヘッドプーリー１６２の回転を同期させ、下流スターホイール１０４ｄとテールプーリー１６４の回転を同期させるために適した任意の機構とすることができる。いくつかの態様において、機械的リンケージは、ヘッドプーリー１６２およびテールプーリー１６４の回転を駆動および同期させるために使用され得る。例えば、ヘッドプーリー１６２は、ギアトレインまたはタイミングチェーンを使用して上流ラインスターホイール１０４ｕに機械的に連結され得、同様に、テールプーリー１６４および下流スターホイール１０４ｄは、ギアトレインまたはタイミングチェーンを使用して機械的に連結され得る。したがって、同期は、スターホイールのタイミングを、たとえば、中間送込みと中間排出に固定することによって実現される。

【0022】

いくつかの態様において、一つ以上のサーボモータ１６５（図１Ｂ参照）は、ラインスターホイールの一つ又はそれ以上、例えば、ヘッドプーリー１６２およびテールプーリー１６４の回転を駆動および同期させるために使用され得る。サーボ駆動システムでは、機械駆動部との２点電子インターフェースが実装されている。図１Ｂの実施形態では、例えば、エンコーダ１６９が、中間送込みまたは中間排出において出力シャフト１６７に取り付けられている。そのため、隣接するタレットと移送スターホイールは、物理的に接続されていないが、電子的手段を介して通信し、相互に同期して機能するようにする。サーボ駆動システムは、通常、機械駆動部の変動するバックラッシュを自己補償する。いくつかの実施形態では、スプロケットシステムテンショナーは、バックラッシュ変動の吸収を提供する。機械は、中間送込みと中間排出でのスターホイールのデジタルタイミングによって同期される場合がある。

【0023】

いくつかの態様では、コンベヤ１６６は、コンベヤ１６６の作業側１６６Ａ及び／又は戻り側１６６Ｂに配置されたプーリーによって駆動されてもよい。コンベヤ１６６は、例えば、より短いシステムまたはタイミングのわずかな変動を可能にするように設計されたシステムにおいて、同期メカニズムとして使用され得ることが企図される。

【0024】

巻取機構１６８は、コンベア１６６に張力をかけ、コンベヤ１６６の作業側１６６ａが移動する直線距離を調整することができる。これは、温度変化、製造公差、ロット間のばらつき、セクション間の違い、摩耗、チェーン張力の伸び、それらの任意の組み合わせなどによる長さまたはピッチのばらつきを補正するために使用できる。図示の実施形態では、巻取機構１６８は、第１の巻取アイドラー１６８ａがコンベヤ１６６の作業側１６６ａに張力をかけ、第２の巻取アイドラー１６８ｂがコンベヤ１６６の戻り側１６６ｂに張力をかける二重巻取機構である。いくつかの実施形態では、巻取アイドラー１６８ａ、ｂは、コンベヤ１６６に張力をかけるために直線的に移動する（例えば、図示の実施形態では、上向きまたは下向きに移動する）。いくつかの実施形態では、巻取アイドラー１６８ａ、ｂは、コンベヤ１６６に張力をかけるために軸を中心に旋回するように取り付けられている。例えば、巻取アイドラー１６８ａは、旋回軸の遠位にあるアームの第１の端部に配置することができる。アームおよび巻取アイドラー１６８ａが軸を中心に旋回すると、巻取アイドラー１６８ａは、コンベヤ１６６の張力を増加または減少させるように、コンベヤ１６６によって移動される直線距離を調整する。巻取機構１６８は、図示された数よりも少ないまたは多い数のプーリーまたはスプロケットで達成され得ることが企図される。例えば、再循環ライン１０６は、４つのプーリーのみ、６つのプーリーのみ、または他の適切な数のプーリーを含むことができる。

【0025】

ラインスターホイール１０４が略直線配置で配置され、再循環ラインが、上流および下流ラインスターホイール１０４ｕ、ｄ上で同じ相対的な方向で物品１１０を移送する場合、再循環ライン１０６は、物品１１０をフェイズシフトしなければならない。すなわち、コンベヤ１６６の作業側１６６ａは、第１のラインポケットセット１７０のラインポケット１７２ａ～ｄが上流ラインスターホイール１０４ｕにｎパス物品１１０を置き、第２のラインポケットセット１７０のポケット１７２ａ～ｄが下流ラインスターホイール１０４からｍパス物品１１０を受け取とるように直線距離を移動しなければならない。ここで、ｍ＝ｎ＋１である。このようなフェイズシフトの一例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１６／０３６１７５０号に記載されている。例えば、テールプーリー１６４に配置されたラインポケットセット１７０の第２のラインポケット１７２ｂが下流ラインスターホイール１０４ｄから第２パス物品１１２ｂを受け入れると同時に、ヘッドプーリー１６２に配置されたラインポケットセット１７０の第１のラインポケット１７２ａは、上流ラインスターホイール１０４ｕの第２パススターホイールポケット１４０に第１パス物品１１２ａを置く。有益なことに、巻取機構１６８を使用して、コンベヤ１６６の作業側１６６ａが移動する距離を動的に調整することができる。このような動的調整は、再循環ライン１０６と複数のラインスターホイール１０４との同期を維持しながら、例えば、コンベヤ１６６の加熱または通常の摩耗またはコンベヤピッチ距離の他の不一致によって発生する可能性のある伸長を補償するために使用することができる。

【0026】

図２を参照すると、複数のラインスターホイール１０４の一部が示されている。図示の実施形態では、複数のラインスターホイール１０４のそれぞれは、その上に１０個のポケット１４０を含む。ただし、ラインスターホイール１０４は、任意の適切な数のポケットを含み得ることが企図されている。１０個のスターホイールポケット１４０のそれぞれは、所定の製造段階の物品１１０を受け入れるように構成される。図示の例では、複数のラインスターホイール１０４は、製造の５つの異なる段階の物品を受け取るように構成される。本明細書で使用する場合、複数のラインスターホイール１０４を最初に通過する物品１１０は、第１パス物品１１２ａと呼ばれ、複数のラインスターホイール１０４を２回通過した１回目の再循環の物品１１０は、第２パス物品１１２ｂと呼ばれ、ラインスターホイール１０４を３回通過した２回目の再循環の物品１１０は、第３パス物品１１２ｃなどと呼ばれる。

【0027】

複数のラインスターホイール１０４を通過した場合、すべての第１パス物品１１２ａは、各ラインスターホイール１０４の第一の所定のポケットと接触し、すべての第２パス物品１１２ｂは、各ラインスターホイール１０４の第２の所定のポケットと接触し、すべての第３パス物品１１２ｃは、各ラインスターホイール１０４の第３の所定のポケットに接触し、すべての第４パス物品１１２ｄは、各ラインスターホイール１０４の第４の所定のポケットに接触し、すべての第５パス物品１１２ｅは、各ラインスターホイール１０４の第５の所定のポケットに接触する。図示の実施形態の各ラインスターホイール１０４は、１０個のスターホイールポケット１４０を含むので、各ラインスターホイール１０４は、それぞれのパスから物品を受け取るための２つのポケットを含む。それぞれのパスの２つのポケットは、互いに略反対側に配置されている。

【0028】

図２の複数のラインスターホイール１０４の図示された部分は、線形に交互配置に配置された成形スターホイール２０２ａ、ｂおよび移送スターホイール２０４ａ～ｃを含む。各ラインスターホイール１０４は、それぞれの中心軸を中心に回転する。方向矢印Ｄで示されるように、複数のスターホイール内の隣接するラインスターホイール１０４は、逆回転する。移送スターホイール２０４ａ～ｃは、変化作業を実行することなく、物品１１０を下流にロード、アンロード、および通過させるように構成される。

【0029】

成形スターホイール２０２ａ、ｂが成形タレット（図示せず）上に配置される。成形タレットは、物品１１０に対して任意の適切なタイプの成形作業またはプロセスを実行することができる。例えば、成形タレットは、ネッキング、カーリング、トリミング、ネジ切り、拡張、加熱、または他の適切なタイプの作業を実行することができる。成形スターホイール２０２ａ、ｂの隣接するスターホイールポケット１４０は、異なる動作を実行することができる。例えば、成形スターホイール２０２ａ、ｂの第１のスターホイールポケット１４０内の物品１１０は、ネッキングステップを受けることができる一方、第１のスターホイールポケット１４０に隣接する成形スターホイール２０２の第２のスターホイールポケット１４０内の物品１１０は、拡張ステップを受けることができる。さらに、成形スターホイール２０２ａ、ｂの１つまたは複数のスターホイールポケット１４０は、物品１１０に対して変化作業を実行することなく、物品１１０を移送するように構成され得る。

【0030】

動作中、第１の移送スターホイール２０４ａが、第１の移送スターホイール２０４ａに隣接し下流にある第１の成形スターホイール２０２ａに物品１１０を装填する。絶えず回転させながら第１の成形スターホイール２０２ａは、物品１１０上への成形作業を行う。成形作業は、成形スターホイールの作動角度内で完了する。図示の例では、第１の成形スターホイール２０２ａの作動角は、１８０°、または第１の成形スターホイール２０２ａの２分の１回転である。他の作業角度を使用することも考えられる。第１の成形スターホイール２０２ａに隣接し、その下流にある第２の移送スターホイール２０４ｂは、第１の成形スターホイール２０２ａから物品１１０を降ろす。次に、第２の移送スターホイール２０４ｂは、物品１１０を、第２の移送スターホイール２０４ｂに隣接し、その下流にある第２の成形スターホイール２０２ｂに移送する。第２の成形スターホイール２０２ｂは、絶えず回転させながら、物品１１０に追加の成形作業を行う。第２の成形スターホイール２０２ｂに隣接して下流にある第３の移送スターホイール２０４ｃは、次に、物品１１０を第２の成形スターホイール２０２ｂから降ろし、物品１１０を下流に通過させて再循環および／またはさらなる成形作業を実行させる。

【0031】

一例として、システム１００を介する単一の物品１１０の流路について説明する。図３ａ～図３ｂは、システム１００内の複数のラインスターホイール１０４と再循環ライン１０６との間のインターフェースの拡大図を示す。送込みスターホイール１０２は、プリフォーム物品３１２と係合し、プリフォーム物品３１２を、複数のラインスターホイール１０４の上流ラインスターホイール１０４ｕの第１パススターホイールポケット１４０に送り込む。図示の例では、上流ラインスターホイール１０４ｕは、移送スターホイール２０４である。プリフォーム物品３１２は、複数のラインスターホイール１０４のそれぞれの対応する第１パススターホイールポケット１４０の間で渡される。ラインスターホイール１０４の第１パスポケット１４０のうちの少なくとも１つは、第１パス物品１１２ａを形成するためにネッキング、拡張、トリミングなどの成形作業を適用する。下流ラインスターホイール１０４ｄに到達した後、第１パス物品１１２ａは、第１ラインポケット１７２ａによって受け取られる。第１パス物品１１２ａは次いで、コンベア１６６の作業側１６６ａに沿って搬送され、第１パス物品１１２ａが１回目の再循環のために上流ラインスターホイール１０４ｕの第２パススターホイールポケット１４０内に置かれるようにフェイズシフトされる。このプロセスは、物品が第３パス、第４パス、および第５パスのスターホイールポケットのそれぞれを再循環して、それぞれのさらなる成形または処理作業を受けるまで続く。得られた第５パス物品１１２ｅは、下流ラインスターホイール１０４ｄに到達した後、送出スターホイール１０８によって受け取られる。次に、送出スターホイール１０８は、さらなる変化またはパッケージングのために、第５パス物品１１２ｅを下流プロセスに渡す。ただし、本明細書で企図されるパスの数は５つに限定されず、任意の適切な数のパスを使用できることに留意されたい。

【0032】

システム１００の第１の巻取アイドラー１６８ａおよび第２の巻取アイドラー１６８ｂは、再循環ライン１０６のモジュール化を可能にする。すなわち、上流ラインスターホイール１０４ｕと下流ラインスターホイール１０４ｄとの間のラインスターホイール１０４は、複数のモジュラーユニット内に収容することができる。モジュールがシステム１００に追加されるか、またはシステム１００から除去される場合、モジュール幅の約２倍に等しいコンベヤ１６６のセクションは、一般に、再循環ライン１０６に追加または除去される。第１の巻取アイドラー１６８ａおよび第２の巻取アイドラー１６８ｂとは、適切な同期とフェイズシフトを維持しながらシステム１００へのこれらのモジュールユニットの追加または除去に適応するように調整することができる。この構成可能性は、システム変更に関連するコストと時間を削減することにより、ユーザーに利益をもたらす。さらに、この構成可能性は、さまざまなシステムを提供するために必要なさまざまな部品の量を減らすことにより、製造業者に利益をもたらすものである。第１の巻取アイドラー１６８ａおよび第２の巻取アイドラー１６８ｂは、コンベヤ１６６のセクションを追加または除去する必要なしに、少なくとも１つのモジュラーユニットの追加または削除に対応するように構成できることが企図される。

【0033】

図４～図５を参照すると、マルチパスプロセス（図１～図３に示され、本明細書で記載されるものなど）を介して物品１１０を固定および移送するためのグリッパー装置２００が示されている。上記のように、マルチパス再循環では、プロセス全体を通してポケット相関を維持する必要がある。したがって、例えば、ネッキングフロー段階ｎのポケットｐから排出された物品は、ネッキングフロー段階ｎ＋１でポケットｐ＋１へ再導入されなければならない。

【0034】

図４ａ～図４ｈを参照すると、一実施形態によるグリッパー装置２００が示されている。グリッパー装置２００は、物品１１０の閉鎖端に接触（および保持／解放）するための上部２０５、ハブ部分２０８、上部２０５およびハブ部分２０８の間に配置された任意の弾性装置（例えば、ばね）２１７、プロング付き外輪２１２、および駆動ネジ２１６を含む。上部２０５、ハブ部分２０８、およびプロング付き外輪２１２は、略円形であり、駆動ネジ２１６を受け入れるためのそれぞれの略中央開口部２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃを含む。上部２０５の中央開口部２１３ａは、その中に取り付けられた、またはそれと一体の駆動ナット２１９（図４ｆを参照）を含み、駆動ネジ２１６のネジ部分と嵌合するように構成される（以下でより詳細に説明する）。

【0035】

上部２０５はさらに、物品１１０の閉鎖端に接触する接触面２３０と、軸方向に接触面２３０の周囲から延びるリム２３２とを含む。リム２３２の内面２３２ａは、物品１１０の側壁を取り囲むように構成される。物品１１０を上部２０５に固定するために様々な機構を使用することができ、これらに限定されないが、上部２０５上または内部に配置された磁石２０６（磁性金属物品に有用であり得る）、カム作動フィンガー、物品１１０およびリム２３２間の摩擦、真空、それらの組み合わせなどを含む。上部２０５はまた、底面（図示せず）から接触面２３０まで延びる複数の開口部２３１（図４ａ、図４ｃ、図４ｈを参照）を含む。図示の実施形態では、複数の開口部２３１は、一般に、上部２０５の周囲に沿って配置されている。しかし、複数の開口部は、上部２０５の他の適切な位置上／中に配置され得ることが企図される。

【0036】

グリッパー装置２００のハブ部分２０８は、上面２３３と軸方向に上面２３０の周縁から延びる壁２３５を含む。ハブ部分２０８は、上部２０５の外径よりもわずかに大きい内径を有し、その結果、リム２３２の外面２３２ｂが壁２３５の内面２３５ａに隣接するか、または略当接するように、上部２０５がハブ部分２０８によって受容され得る。ハブ部分２０８は、上面２３３から軸方向に上方に延びる複数の排出ピン２３６をさらに含む。排出ピン２３６のそれぞれは、軸方向並進移動のために上部２０５をハブ部分２０８にスライド可能に結合するために、複数の開口部２３１のそれぞれ１つによって受け入れられるように構成される。したがって、上部２０５は、軸方向に移動可能であり、ハブ部分２０８に対して略半径方向に固定されている。

【0037】

一実施形態によれば、ハブ部分２０８の底部２３７は、例えば、図５に示されるように、そこから突出する延長部２３９を含む。延長部２３９は、壁２３５よりも小さい直径を有する略リング状部分２３９ａと、リング状部分２３９ａから延びる略弧状部分２３９ｂとを含む。延長部２３９は、ハブ部分２０８の軸方向位置（回転位置ではない）が一般に外輪２１２に対して固定されるように、外輪２１２に回転可能に結合されている。このように、外輪２１２は、概して、軸方向に固定され、ハブ部分２０８に対して回転可能である。いくつかの実施形態では、「釣り針スタイル」の可撓性保持タブを使用して、ハブ部分２０８を外輪２１２に軸方向に固定することができる。他の適切な結合機能もまたまたは代替的に使用され得ることが企図される。

【0038】

弧状部分２３９ｂは、（以下でより詳細に説明するように）再循環ラインのコンベア１６６へのグリッパー装置２００の連結を支援するように構成された取付機構を含むことができる。図示の実施形態では、取付機構は、それぞれのピン２１８のネジ部分と嵌合するように構成されたネジ開口部２４１を含み、ピン２１８は、同様に、コンベヤ１６６の開口部を通って延びる。他の取付機構を使用することができ、および／または異なる数の取付機構（例えば、２つより多いまたは少ない）を使用することができることが企図される。

【0039】

外輪２１２は、外輪２１２の中心に向かって開口部２１３ｃを通る外輪２１２の側壁の内面２１４から半径方向内側に突出するポスト２１５を有する。ポスト２１５の長さは、弧状部分２３９ｂが干渉しないような長さである。すなわち、図４ｄおよび図４ｆに示すように、外輪２１２がハブ部分２０８に結合される場合、延長部２３９の外壁は、外輪２１２の内面２１０に隣接するか、または当接し、ポスト２１５の上面は、リング状部分２３９ａの底部に隣接するか、または当接する。ポスト２１５の第１の側は、外輪２１２がハブ部分２０８に対して第１の方向に回転される場合に、弧状部分２３９ｂの第１の端部２４５ａに隣接するように構成され、ポスト２１５の第２の側は、外輪２１２がハブ部分２０８に対して第２の方向に回転される場合に、弧状部分２３９ｂの第２の対向端部２４５ｂに隣接するように構成される。したがって、外輪２１２は、ハブ部分２０８の延長部２３９に回転的に結合され、回転運動は、弧状部分２３９ｂの端部２４５ａ、２４５ｂに接触するポスト２１５によって制限される。

【0040】

外輪２１２は、外輪２１２の側壁２４６から半径方向外向きに延び、一般的に反対方向にオフセットされている複数の収縮プロング２３８ａ－２３８ｃと、複数の伸長プロング２４２ａ－２４２ｄをさらに含む。図示された非限定的な実施形態を参照すると、例えば、各プロングは、長い側部２４３ａ、短い側部２４３ｂ、および長い側部２４３ａと短い側部２４３ｂとを橋渡しする傾斜部を含む（図４ｃを参照）。伸長プロング２４２ａ～２４２ｄおよび収縮プロング２３８ａ～２３８ｃは、本質的に互いの鏡像であり、例えば、長い側部２４３ａは、伸長プロング２４２ａ～２４２ｄの左側であり、長い側部２４３ａは、収縮プロング２３８ａ～２３８ｃの右側である（またはその逆）。複数の収縮プロング２３８ａ～２３８ｃおよび伸長プロング２４２ａ～２４２ｄのそれぞれは、外輪２１２の円周の所定の範囲にわたって配置される。図示の実施形態は、３つの収縮プロング２３８ａ～２３８ｃおよび４つの伸長プロング２４２ａ～２４２ｄを含むが、外輪２１２は、任意の適切な数の収縮プロングおよび／または伸長プロングを含み得ることが企図される。示されている非限定的な実施形態では、収縮プロング２３８ａ～２３８ｃの円周方向の作用線は、伸長プロング２４２ａ～２４２ｄの円周方向の作用線とは異なる。伸長プロング２４２ａ～２４２ｄの角度作用の速度はより小さく、それにより、収縮および伸長中に上部２０５の等しい軸方向変位を達成するために追加のプロング（すなわち、２４２ｄ）が必要である。

【0041】

駆動ネジ２１６は、遠位端２２５の略反対側に配置されたヘッド部分２２４と、ヘッド部分２２４から遠位端２２５（またはその一部）まで延びる側壁に沿ったネジ山２２７とを含む。図示の実施形態では、ヘッド部分２２４は、外輪２１２のポスト２１５と係合するように構成されたスロット２２６を含む。しかし、駆動ネジ２１６は、任意の適切な機構を使用して外輪２１２に結合され得ることが企図される。

【0042】

上述のように、駆動ネジ２１６の遠位端２２５は、上部２０５のそれぞれの開口部２１３ａ、ｂ、ｃ、ハブ部分２０８、および外輪２１２を通り受け入れられ、駆動ナット２１９の上部２０５と係合するように構成されている。図示の実施形態では、駆動ネジ２１６はまた、弾性装置２３４の略中央開口部２１７を通して受け入れられるように構成される（図４ｈを参照）。駆動ネジ２１６が回転すると（それが結合されている外輪２１２の回転を介して）、駆動ナット２１９が変位し、円筒軸に沿ってハブ部分２０８および外輪２１２に対して上部２０５が軸方向に移動する。このように、外輪２１２／駆動ネジ２１６の回転は、高速双方向回転移動を双方向軸移動に変換することにより、収縮位置（図４ｄを参照）から伸長位置（図４ｆを参照）へ、またはその逆に軸方向移動をもたらす。

【0043】

図４ｄに示すように、グリッパー装置２００が収縮位置にある場合、任意の弾性装置２３４が圧縮され、上部２０５とハブ部分２０８と外輪２１２との間の軸方向距離が減少する。言い換えると、収縮位置では、上部２０５は、ハブ部分２０８によって受け入れられるか、少なくとも部分的に囲まれ、その結果、上部２０５のリム２３２の外面２３２ｂは、ハブ部分２０８の壁２３５の内面２３５ａに略当接する。グリッパー装置２００が収縮位置に圧縮されると、排出ピン２３６は、上部２０５のそれぞれの開口部２３１を通って突出し、それによって、上部２０５の接触面２３０に隣接する物品１１０の閉鎖下端部を接触面２３０から離れるように押す。このように、物品１１０は、上部２０５から解放され、例えば、機械ラインまたは再循環ラインに送り返される。

【0044】

図４ｆに示されるように、グリッパー装置２００が伸長位置にある場合、任の弾性装置２３４が、一般に減圧され（または一般に非圧縮）、上部２０５とハブ部分２０８と外輪２１２との間の軸方向距離が増加する。グリッパー装置２００が伸長位置にある場合、排出ピン２３６は、一般に、上部２０５の開口部２３１を通って突出しない。したがって、伸長位置にある場合、上部２０５は、物品１１０の閉鎖端を受け入れて保持するように構成され、物品１１０は、排出ピン２３６によって妨害されない。

【0045】

図６～図８を参照すると、１つの非限定的な実施形態による、物品１１０を機械ラインまたは再循環システムから排出し再導入するための再循環システムとともに使用される複数のグリッパー装置２００が示されている。図示の実施形態では、各グリッパー装置２００は、コンベヤ１６６に結合されている。排出および再導入ゾーンでは、グリッパー装置２００は、機械ライン内のスターホイール２０２、２０４の回転と同期している。いくつかの実施形態では、複数のグリッパー装置２００は、規則的な（または不規則な）間隔でコンベヤ１６６に結合されている。

【0046】

機械ラインから物品１１０の排出または再導入時には、グリッパー装置２００は、延在する「歯」３０４ａ～ｃを有する収縮アクチュエータ３０４との収縮プロング２３８ａ～ｃの係合を介した駆動ネジ２１６の回転によって、スターホイールおよび対応するスプロケット３０６の９０度の回転フェイズを通り収縮位置（図４ｄ参照）をとることができる。収縮アクチュエータ３０４は、再循環ライン内で略固定された位置にあり、グリッパー装置２００が通過する「トンネル」を形成することができる。

【0047】

図７ａ～図７ｃに示される実施形態では、スプロケット３０６およびそれに結合されたコンベヤ１６６は、矢印Ｃの時計回りの方向に移動する。グリッパー装置２００の第１の収縮プロング２３８ａは、収縮アクチュエータ３０４の第１の歯３０４ａを「キャッチ」し、それにより、外輪２１２およびそれに結合された駆動ネジ２１６を矢印Ｄの反時計回り方向に回転させる。スプロケット３０６が矢印Ｃの方向に動き続けると、第２の収縮プロング２３８ｂが第２の歯３０８ｂを捕捉し、それにより、外輪２１２およびそれに結合された駆動ネジ２１６を矢印Ｄの方向にさらに回転させる（図７ｂを参照）。スプロケット３０６が矢印Ｃの方向にさらに移動し続けると、第３の収縮プロング２３８ｃが第３の歯３０８ｃを捕捉し、それにより、外輪２１２およびそれに結合された駆動ネジ２１６を矢印Ｄの方向にさらに回転させる（図７ｃを参照）。駆動ネジ２１６の回転は、駆動ネジ２１６が上部２０５に結合された駆動ナット２１９と係合することにより、上部２０５を下方向に軸方向に収縮位置へ移動させる（図４ｄを参照）。したがって、排出ピン２３６は、複数の開口部２３１を通ってさらに延在し、それによって、物品１１０の閉鎖底部を上部２０５から離れるように押す。このように、物品１１０は、機械ラインまたは再循環ラインに再導入され得る。

【0048】

図８ａ～ｄを参照すると、グリッパー装置２００が再循環線に沿って移動し続けると、第２の複数の歯３２４ａ～ｄを有する伸長アクチュエータ３２０と係合する反対側の伸長プロング２４２ａ～ｄを介した駆動ネジ２１６の逆回転を介して、スターホイールおよび対応するスプロケットの次の９０度回転フェイズを通り伸長される（図６、８ａ～ｄを参照）。図示の実施形態では、スプロケット３２０およびそれに結合されたコンベヤ１６６は、矢印Ｅの反時計回り方向に移動する。第１の伸長プロング２４２ａは、伸長アクチュエータ３２０の第１の歯３２４ａを捕捉し、それにより、外輪２１２およびそれに結合された駆動ネジ２１６を矢印Ｆの方向に回転させる。スプロケット３２２が矢印Ｆの方向に動き続けると、第２の排出プロング２４２ｂが第２の歯３２４ｂを捕捉し、それにより、外輪２１２およびそれに結合された駆動ネジ２１６を矢印Ｆの方向にさらに回転させる（図８ｂを参照）。スプロケット３２２をさらに動かすと、第３の排出プロング２４２ｃが第３の歯３２４ｃを捕捉し（図８ｃを参照）、最後に、第４の排出プロング２４２ｄが第４の歯３２４ｄを捕捉し（図８ｄを参照）、それにより外輪２１２およびそれに結合された駆動ネジ２１６が矢印Ｆの方向にさらに回転する。駆動ネジ２１６の回転は、駆動ネジ２１６が上部２０５に結合された駆動ナット２１９と係合して伸長位置になることにより、上部２０５を上方向に軸方向に移動させる（図４ｃ、４ｆを参照）。したがって、排出ピン２３６は、複数の開口部２３１からさらに収縮する。このように、図８ａ～ｄに示される伸長サイクルの終わりに、グリッパー装置２００は、物品１１０を受け入れるように構成され、例えば、物品１１０の閉鎖端は、排出ピン２３６によって妨害されることなく、上部２０５の接触面２３０に接触することができる。

【0049】

上記の９０度フェイズ収縮とそれに続く９０度フェイズ伸長により、リレーレース中にランナー間でバトンを渡すのと同様に、機械のスターホイールからチェーンに取り付けられたグリッパーへの物品１１０の段階的なマージ「チェイス」タイプの移送が提供される。例えば、図９ａに示されるように、移送は、約１００度のスイープゾーンの間に発生する。グリッパーの正常な閉鎖とボトルの正確な配向は、約１００度のスイープゾーンを通過するときに発生する。約１００度の接線スイープゾーンでは、容器が機械のスターホイールから解放され、グリッパーと完全に噛み合うタイミングも発生する。約１２０ｒｐｍで回転する場合、移送には通常約１３９ｍｓかかる。さらに、再循環システムを備えたニュートラルモードに構成されたコンベヤ１６６を用いて、物品１１０は、成形機（例えば、ネッカー）から排出され、同じポケットに再導入され得る。ローラーがプラスワンピッチモードで構成されている場合、物品１１０は、ネッカーの後置のポケットに再導入され、それにより、進行的なネッキングが可能になる。スターホイールへの／スターホイールからの再循環システムへの／からの物品１１０の移送中のグリッパー装置２００のこのような瞬間的な双方向作動は独特であり、いくつかの利点を提供する。たとえば、「チェイス」アクションによって与えられる余分な時間は、缶またはボトルのグリッパー装置への／からのスムーズな移動に影響を与え、それによって缶またはボトルの損傷および／または缶またはボトルの落下のリスクを低減する。

【0050】

本明細書に記載された実施形態とは異なり、既存の「引き抜き」タイプの方法は、一般に、チェーンの位置とスターホイールポケットの互いが通過する際に瞬時に達成される物品の完全移送（例えば、機械スターホイールから、グリッパーに搭載されたチェーンへ）が必要である。「引き抜き」の合計作動（収縮および伸長）サイクル時間は、「チェイス」の合計サイクル時間の約４分の１から８分の１である。図９ｂの例示的な図に示されているように、「引き抜き」移送システムにおいて、移送は、機械スターホイールポケットとチェーン駆動スプロケットマウンタグリッパーとの間の約２０度の接線方向のスイープゾーン（角度Ｂ）で発生する。約２０度の接線方向のスイープゾーンを通過する間に、グリッパーを正常に閉じ、容器を正確に配向する必要がある。容器が機械のスターホイールから解放されるタイミングとグリッパーとの完全な係合も、約２０度の接線方向のスイープゾーンで発生する必要がある。約１２０ｒｐｍで回転する場合、移送には通常約２８ｍｓかかる。

【0051】

本開示によるさらなる非限定的なグリッパー装置の実施形態は、図１０～図１６に示されている。図１０～図１２は、３つの独立した「フィンガー」がマルチパート機構の一部として作動する（図１０～図１１を参照）例示的な装置、または２つの独立したフィンガーが単一部分のユニット化された機構の一部として作動する（図１２ａ～図１２ｃ）例示的な装置を示す。図１３～図１４は、例示的なグリッパー装置を示している。

【0052】

図１０ａ～図１０ｄを参照すると、一実施形態による第１の装置２５０が示されている。装置２５０は、マルチパート機構の一部であり、複数（例えば、３つ）の独立した作動フィンガー２５２ａ～２５２ｃを有する。フィンガー２５２ａ～２５２ｃは、略円筒形であり、その上にグリップパッド２５４を有し得るか、または物品１１０の保持を容易にするためのコーティングまたは処理を含み得る。フィンガー２５２ａ～２５２ｃは、任意の適切な形状および／またはサイズを有し得ることが企図される。装置２５０は、少なくとも１つの中実ピン２５６および保持クリップ２５７によってコンベヤ１６６に結合されている。図１０ａ～図１０ｄの装置２５０は、複数（例えば、３つ）のアクチュエータ２５８ａ～２５８ｃを含む。フィンガー２５２ａ～２５２ｃのそれぞれは、それぞれのアクチュエータ２５８ａ～２５８ｃに結合されている。したがって、アクチュエータ２５８ａ～２５８ｃがそれぞれのカム（例えば、図１０ｄに示される、内側カム２５９ａおよび外側カム２５９ｂ）との相互作用を介して係合されると、対応するフィンガー２５２ａ～２５２ｃは、それに応じて開閉し、それによってフィンガー２５２ａ～２５２ｃの間に配置された物品１１０を把持または解放する。カム２５９ａ、２５９ｂは、フィンガー２５２ａ～２５２ｃを略同時に開閉させて、物品１１０の位置が歪んだり、中心から外れたりしないようにするのを助けることができる。図１０ｄは、物品が装置２５０ａに入るまたは装置２５０ａから解放され得る拡張位置にある第１の装置２５０ａと、物品１１０が装置２５０ｂによって保持される収縮位置にある第２の装置２５０ｂを示す。図１０ａ～図１０ｄの装置２５０は、軸方向の変位（つまり、ｚ軸に沿った）を必要としない。そのため、作動はｘｙ平面でのみ発生する。

【0053】

図１１ａ～図１１ｃは、別の実施形態による第２の装置２６０を示している。図１１ａ～図１１ｃの装置２６０は、アクチュエータ２６８ａ～２６８ｃおよびそれに結合されたフィンガー２６２ａ～２６２ｃの形状がわずかに異なることを除いて、一般に、図１０ａ～１０ｄのものと同様である。図１１ａ～図１１ｃの実施形態では、フィンガー２６２ａ～２６２ｃのそれぞれは、概して平坦であり、２つのグリップパッド２６４を含む。しかし、フィンガー２６２ａ～２６２ｃは、任意の適切な形状および／またはサイズを有し得、および／または任意の数のグリップパッドまたは物品の保持を容易にするためのコーティングまたは処理を含み得ることが企図される。

【0054】

図１２ａ～図１２ｄを参照すると、一実施形態による、成形プラスチックグリッパーを利用する第３の装置２７０が示されている。装置２７０は、２つの独立した作動フィンガー２７２ａ～２７２ｂを含む単一部分のユニット化された装置であり得る。フィンガー２５２ａ～２５２ｃは、その上にグリップパッド２７４を有し得るか、または物品１１０を保持することを容易にするためのコーティングまたは処理を含み得る。容器２７３は、装置２７０が使用されている容器２７３の側壁の形状に概ね対応する、概して固定された表面２７５によってさらに支持される。例えば、図１２ａ～ｃの表面２７５は、湾曲しており、略弧状である。表面２７５はまた、Ｖ字形または別の適切な形状を有し得ることが企図される。図１２ａ、図１２ｃに示すように、表面２７５は、容器２７３の方向に軸方向に延在して、それをさらに支持することができる。装置２７０は、少なくとも１つの中実ピン２７６および保持クリップ（図示せず）によってコンベヤ１６６に結合されている。

【0055】

フィンガー２７２ａ、２７２ｂの各々は、それぞれのアクチュエータ２７８ａ、２７８ｂに結合されている。アクチュエータ２７８ａ～２７８ｂがそれぞれのカム（図示せず）との相互作用を介して係合されると、対応するフィンガー２７２ａ～２７２ｂがそれに応じて開閉し、それにより、フィンガー２７２ａ～２７２ｂの間に配置された容器２７３を把持または解放する。

【0056】

図１２ａ～１２ｃの装置２７０は、複数のリビングヒンジ２７９をさらに含む。アクチュエータ２７８ａ～２７８ｂがそれぞれのカム（図示せず）との相互作用を介して係合されると、対応するフィンガー２７２ａ～２７２ｂは、それぞれのリビングヒンジ２７９の屈曲を介して開閉する。カムは、容器２７３の位置が歪んだり中心から外れたりしないように、フィンガー２７２ａ～２７２ｂを略同時に開閉させるのを助けることができる。図１０～図１１に関して説明した装置２５０、２６０のように、図１２ａ～図１２ｃの装置２７０は、軸方向の変位（つまり、ｚ軸に沿った）を必要としない。そのため、作動はｘｙ平面でのみ発生する。したがって、アクチュエータ２７８ａ～２７８ｂがそれぞれのカム（例えば、図１２ｄに示される、内側カム２７１ａおよび外側カム２７１ｂ）との相互作用を介して係合されると、対応するフィンガー２７２ａ～２７２ｂは、それに応じて開閉し、それによって把持またはフィンガー２７２ａ～２７２ｂの間に配置された物品１１０を解放する。カム２７１ａ、２７１ｂは、フィンガー２７２ａ～２７２ｂを略同時に開閉させて、物品１１０の位置が歪んだり、中心から外れたりしないようにするのを助けることができる。

【0057】

図１３ａ～図１３ｄを参照すると、別の実施形態によるグリッパー装置３００が示されている。グリッパー装置３００は、一般に、図４ａ～図４ｈのグリッパー装置２００と同様であるが、図１３ａ～図１３ｄのグリッパー装置３００は、複数の作動フィンガーを使用して、物品１１０を把持および解放する。このように、グリッパー装置３００は、磁気機構が物品１１０を保持するのに十分でない非金属物品で使用されるように構成される。ただし、装置３００は、金属製品にも使用できることが企図されている。

【0058】

図４ａ～図４ｈのグリッパー装置２００のように、グリッパー装置３００は、物品１１０の閉鎖に接触する（および保持／解放する）ための上部３０５、ハブ部分３０８、上部３０５およびハブ部分３０８の間に配置された任意の弾性装置（例えば、ばね）３１７、プロング付き外輪３１２、および駆動ネジ３１６を含む。上部３０５、ハブ部分３０８、およびプロング付き外輪３１２は、略円形であり、駆動ネジ３１６を受け入れるためのそれぞれの略中央開口部３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃを含む。上部３０５の中央開口部３１３ａは、その中に取り付けられた、またはそれと一体の駆動ナット３１９を含む。駆動ナット３１９は、駆動ネジ３１６のネジ部分と嵌合するように構成される（図４ａ～図４ｈのグリッパー装置２００に関して上でより詳細に説明されているように）。

【0059】

上部３０５は、物品１１０の閉鎖端に接触するための接触面３３０と、接触面３３０の周囲から軸方向に延びるリム３３２とを含む。上部３０５はまた、底面（図示せず）から接触面３３０に延びる複数の開口部３３１（図１３ｂ、図１３ｄを参照）を含む。

【0060】

グリッパー装置３００のハブ部分３０８は、上面３３３と軸方向に上面３３０の周縁から延びる壁３３５を含む。ハブ部分３０８は、上部３０５の外径よりわずかに大きい内径を有し、その結果、リム３３２の外面３３２ｂが壁３３５の内面３３５ａに隣接するかまたは当接するように、上部３０５がハブ部分３０８によって受容され得る。ハブ部分３０８は、上面３３３から軸方向に上方に延びる複数の排出ピン３３６をさらに含む。排出ピン３３６のそれぞれは、軸方向並進運動のために上部３０５をハブ部分３０８にスライド可能に結合するために、複数の開口部３３１のそれぞれ１つによって受け入れられるように構成される。したがって、上部３０５は、軸方向に移動可能であり、ハブ部分３０８に対して略半径方向に固定されている。

【0061】

いくつかの実施形態において、ハブ部分３０８の底部３３７は、そこから突出する延長部３３９を含む。延長部３３９は、ハブ部分３０８の軸方向位置（回転位置ではない）が、図５に関して上記で一般的に説明したように、外輪３１２に対して略固定されるように、外輪３１２に回転可能に結合される。このように、外輪３１２は、一般に、軸方向に固定され、ハブ部分３０８に対して回転可能である。他の適切な結合機能もまたまたは代替的に使用され得ることが企図される。

【0062】

いくつかの実施形態では、外輪３１２は、上述の外輪２１２と略同様である。例えば、外輪３１２は、上記のグリッパー装置２００と同様の方法でハブ部分３０８と係合することができる。さらに、外輪３１２は、複数の格納プロング３３８ａ～３３８ｃおよび複数の伸長プロング３４２ａ～３４２ｄを含み得る。また、ハブ部分３０８および外輪３１２に対する上部３０５の円筒軸に沿った軸方向の動きは、グリッパー装置３００から物品１１０を受け取り／把持および／または解放するために図４ａ～図４ｈのグリッパー装置２００に関して同じまたは同様の方法で起こり得ることが企図される。

【0063】

図１３ａ～ｄに示される一実施形態では、物品１１０は、物品１１０の周りで開閉するように構成された複数の作動フィンガー３５０を介してグリッパー装置３００の上部３０５に固定される。作動フィンガー３５０は、上部３０５の上面３３０にヒンジで結合され、上部３０５の中心に向かって、および中心から離れるように半径方向に移動するように構成される。例えば、スライドカム機構など、ヒンジ以外の機構を使用して、作動するフィンガー３５０を動かすことができると考えられる。たとえば、スライド要素は、たとえば射出成形で使用されるサイドアクションカムと同様に、カムインおよびカムアウトすることができる。スライドカムの実施形態では、作動フィンガー３５０が単一のピボット点の周りに固定され、上部３０５内の移動カム経路に係合する代わりに、 例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，３８７，５０５号に記載されているように、フィンガーは、カム経路に、または上面３３０に取り付けられたカムに沿って、およびカム経路を介した別個の点で係合する。

【0064】

作動フィンガー３５０は、一般に形状が細長く、リム３３２と壁３３５と略平行に配置されている。具体的には、作動フィンガー３５０のそれぞれの上部３５２は、上部３０５から離れて略軸方向に延在し、作動フィンガー３５０のそれぞれの底部３５３は、ハブ部分３０８の上部３３３で形成されるそれぞれの開口部３５４内に略反対方向に延在する。

【0065】

ハブ部分３０８に形成された開口部３５４は、ハブ部３０８の上部３３３から下方にハブ部３０８の中心に向かって内側に延び、カムとして作用する。各作動フィンガー３５０の底部３５３は、装置３００を作動させると、それぞれの開口部３５４の上部３５６に入る。したがって、各作動フィンガー３５０は、開口部３５４と嵌合し、カムフォロアとして機能する。したがって、グリッパー装置３００が伸長位置にある場合（図１３ｃ、１３ｄを参照）、作動フィンガー３５０の底部３５３は、開口部３５４の上部３５６に接触し、それにより、作動フィンガー３５０の上部３５０を上部３０５の中心に向かって内側に傾斜させる。このように、作動フィンガー３５０は、物品１１０をグリッパー装置３００上の所定の位置に保持するのを補助する。グリッパー装置３００が収縮位置にある場合（図１３ａ、１３ｂを参照）、作動フィンガー３５０のそれぞれは、一般に、作動フィンガー３５０の底部３５３が開口部３５４の底部３５８に接触するように、それぞれの開口部３５４内にある。これにより、作動フィンガー３５０の上部３５０が、上部３０５のリム３３２に向かって外側に傾斜する。このように、作動されたフィンガー３５０は、グリッパー装置３００から物品１１０を解放するのを補助する。

【0066】

図１４ａ～図１４ｃを参照すると、別の実施形態によるグリッパー装置３７０が示されている。グリッパー装置３７０は、非軸方向運動を利用して、複数のアーム３７２を動かして、物品１１０を保持および解放する。複数のアーム３７２が開位置にある場合、物品はそれらの間を通過することができ、複数のアーム３７２が閉鎖位置にある場合、アーム３７２は、物品１１０を所定の位置に保持するのを補助する。ラックアンドピニオン機構（図１４ｂを参照）を使用して、アーム３７２を動かすことができる。太陽歯車３７４は、１つまたは複数の外部アクチュエータ３７６を介して中心軸の周りを回転する。アーム３７２は、外部アクチュエータ３７６によって作動される。ピニオンラックに配置された遊星歯車３７８は、複数のアーム３７２を出し入れし、それにより、円運動を直線運動に変換する。図１４ａ～図１４ｃの実施形態は、中空ピンチェーンを利用し、それにより、グリッパー装置３７０は、ネジまたは他の適切な機構を使用してチェーンに結合される。

【0067】

中空ピンチェーンを利用する実施形態において、ポスト３７１は、突出して、ソケットヘッドキャップネジ３７３ａおよびワッシャー３７３ｂがポストにねじ込まれる（図１０ｃ、図１１ｃ、及び図１４ｃ参照）。ポスト３７１は、中空ピンチェーン３７７（図１５を参照）の開口部３７５を通って延在して、グリッパー装置をチェーン３７７に取り付けることができる。本明細書に記載の特定の実施形態は、中空ピン／中空ピンチェーンを利用するものとして説明されているが、中実ピン／保持ナクリップも使用でき、その逆も可能であると考えられる。

【0068】

図１５の一実施形態を参照すると、カム作動用のグリッパー装置３９０が示されている。装置３９０は、単一部品機構の一部であり、複数（例えば、３つ）の独立した作動フィンガー３９２ａ～３９２ｃを有する。図示の実施形態では、フィンガー３９２ａ～３９２ｃは、略円筒形であり、その上にグリップパッド（図示せず）を有し得るか、または物品１１０の保持を容易にするためのコーティングまたは処理を含み得る。フィンガー３９２ａ～３９２ｃは、任意の適切な形状および／またはサイズを有し得ることが企図される。装置３９０は、外部リンクによってコンベヤ１６６に結合またはスナップフィットされる。装置３９０のアクチュエータアーム３９３がそれぞれのカムと相互作用すると、対応するフィンガー３９２ａ～３９２ｃがそれに応じて開閉し、それにより、フィンガー３９２ａ～３９２ｃの間に配置された物品１１０を把持または解放する。図１５の装置３９０は、軸方向の変位（すなわち、ｚ軸に沿った）を必要としない。そのため、作動はｘｙ平面でのみ発生する。

【0069】

図１６ａ～図１６ｂの一実施形態を参照すると、カム作動用の例示的なグリッパー装置４００ａ、４００ｂが示されている。第１のグリッパー装置４００ａは、一対の凹状アーム３９５ａを含み、第２のグリッパー装置４００ｂは、一対の凸状アーム３９５ｂを含む。凹状および凸状のグリッパー装置３９５ａ、３９５ｂのそれぞれは、一般的に交換可能に使用され得ることが企図される。グリッパー装置３９５ａ、３９５ｂは、図１６ｂに示されるように、カム３９４とインターフェース接続されるローラー３９３を含み、これにより、ローラー３９３およびそれに接続された一対のアーム３９５が変位する。この変位により、ローラー３９３の変位およびその相対方向に応じて、接続されたアーム３９５の端部に配置されたグリップパッド３９６が開閉する。

【0070】

上述したシステム１００は、１０つのポケットを有する成形スターホイール含むが、他の数のポケットを使用することができる。このようなシステムで可能な再循環の数は、成形スターホイールのポケットの数によって決まる。つまり、パスの数はスターホイールポケットの数の因子である。たとえば、１０ポケットのラインスターホイールを備えたシステムは、ラインスターホイールを通る１、２、５、または１０回のパスに対応できる。別の例では、１２ポケット形成スターホイールを備えたシステムは、ラインスターホイールを通る１、２、３、４、６、または１２回のパスに対応できる。

【0071】

物品の所望の変化を達成するために必要とされるステージの数は、一般に一定であるので、単一のシステムによって実行されるパスの数を増やすことは、ラインスターホイールの総数を減らすことを可能にする。たとえば、シングルパスシステムでは、所望の変化を実現するために５０ラインのスターホイールが必要な場合がある、５パスシステムでは同じ変化を実現するために１０ラインのスターホイールのみが必要となる。特定の処理または機械の制限により、必要なスターホイールの最小数がわずかに増える可能性があると考えられる。一部のシステムは、単一ラインのスターホイールのみを使用し、スターホイールのポケット間で物品を再循環させることができることがさらに企図されている。

【0072】

上述したシステム１００は、ラインスターホイール１０４の略直線状の構成を含むが、異なる構成が使用されてもよいことが企図される。例えば、いくつかの実施形態では、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１０／０２１２３９３号、米国特許出願公開第２０１０／０２１２３９４号、及び／又は米国特許出願公開第２０１３／０１４９０７３号に記載されているように、ラインスターホイール１０４は、非線形構成で配置されている。

【0073】

上述したシステム１００は、物品１１０をフェイズシフトするために作業側１６６ａによって進む直線距離を制御するが、異なる方法が使用されてもよいことが企図される。

【0074】

上述のシステム１００は、スターホイール２０２ａ、ｂが略水平に配置されている軸を有するように構成されるが、スターホイール２０２ａ、ｂは、略垂直に配置された軸を有するように配向されてもよいことが企図される。同様に、上記の再循環ライン１６６は、概して垂直面に向けられているが、再循環ライン１６６は、水平面に沿って向けられ得ることが企図される。さらに、上記の再循環ライン１６６は、概して２次元に沿って移動するが、再循環ライン１６６は、３次元を移動することができると考えられる。有利には、３次元を進むことにより、機械ラインによって占有される全体的なスペース（例えば高さ）を低減することができる。

【0075】

上述したシステム１００は、スターホイールポケット１４０の直列配置を含むが、先行パスポケットが後続のパスポケットに隣接していないといった他の構成が使用されてもよいことが企図される。

【0076】

これらの各実施形態およびその明白な変形は、以下の請求項に記載されている請求された発明の精神および範囲内に収まるものとして企図されている。さらに、本概念は、前述の要素および態様のありとあらゆる組み合わせおよびサブ組み合わせを明示的に含むものである。

【符号の説明】

【0077】

１００ システム
１０２ スターホイール
１０４ ラインスターホイール
１０４ｕ 上流ラインスターホイール
１０４ｄ 下流ラインスターホイール
１０６ 再循環ライン
１０８ 送出スターホイール
１１０ 物品
１４０ スターホイールポケット
１６２ ヘッドプーリー
１６４ テールプーリー
１６５ サーボモータ
１６６ 再循環ライン、コンベヤ
１６６ａ 作業側
１６６ｂ 戻り側
１６８ 巻取アイドラー
１７０ ラインポケットセット
１７２ａ～ｄ ラインポケット
２００ グリッパー装置
２０２ 成形スターホイール
２０４ 移送スターホイール
２０５ 上部
２０８ ハブ部分
２１０ 内面
２１５ ポスト
２１６ 駆動ネジ
２１７ 弾性装置（ばね）
２１９ 駆動ナット
２３０ 接触面
２３１ 開口部
２３６ 排出ピン
２３８ 収縮プロング
２３９ 延長部
２４２ 伸長プロング
２５２ 作動フィンガー
２５８ アクチュエータ

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図4H】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図12D】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15】

【図16A】

【図16B】